JP2009076242A - Magnetron - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子レンジなどに用いるマグネトロンに関する。 The present invention relates to a magnetron used in a microwave oven or the like.
一般的なマグネトロンは、陽極円筒と、複数のベインとを備えている。ベインは、陽極円筒の内部に放射状に配設されている。ベインは、円周方向の一つおきに、ベインの上下端部にロー付けされた大小一対のストラップリングによって連結されている。複数のベインの遊端に囲まれた電子作用空間には、螺旋状陰極が陽極円筒の軸心に沿って配設されている。螺旋状陰極の両端は、それぞれ出力側エンドハットおよび入力側エンドハットに固着されている。また、陽極円筒の両端には、それぞれ略漏斗状の出力側および入力側のポールピースが固着されている。エンドハットは、たとえばモリブデンで形成されている(たとえば特許文献1参照)。
マグネトロン内部は、高真空に保持される。このため、マグネトロンの内部には、ガスを吸着するゲッターを設けている。一般的なマグネトロンでは、エンドハットの表面にチタンやジルコニウムなどのガス吸着金属を焼結させてゲッターとしている(たとえば特許文献2参照)。また、マグネトロンの動作時に陰極近傍は高温となるため、一般的なマグネトロンでは、高融点であるモリブデンなどをエンドハットや陰極に電流を供給するサポートロッドに用いている。 The inside of the magnetron is maintained at a high vacuum. For this reason, a getter that adsorbs gas is provided inside the magnetron. In a general magnetron, a getter is obtained by sintering a gas adsorbing metal such as titanium or zirconium on the surface of an end hat (see, for example, Patent Document 2). Further, since the vicinity of the cathode becomes high temperature during the operation of the magnetron, a general magnetron uses a high melting point molybdenum or the like as a support rod for supplying current to the end hat or the cathode.
しかし、モリブデンや、ジルコニウムや、チタンは、いわゆる希少元素であり、また、ゲッターとして用いる場合には製法も複雑になるため、マグネトロンの部品の材料として、これらに代わる材料を選定可能にしておくことは、材料供給の多様性の観点から重要である。 However, molybdenum, zirconium, and titanium are so-called rare elements, and when used as getters, the manufacturing method is complicated. Therefore, alternative materials for magnetron parts should be selectable. This is important from the viewpoint of the diversity of material supply.
そこで、本発明は、マグネトロンの内部の耐熱性および真空保持性能を維持しつつ、エンドハットやサポートロッドの材料の選択肢を増やすことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to increase the choice of materials for the end hat and the support rod while maintaining the heat resistance and vacuum holding performance inside the magnetron.
上述の課題を解決するため、本発明は、マグネトロンにおいて、中心軸に沿って円筒状に延びる陽極円筒と、前記陽極円筒の内面から、前記中心軸に向かって延びる複数のベインと、前記中心軸に配置された螺旋状の陰極と、前記陰極の両端に固着された一対のエンドハットと、前記エンドハットのそれぞれに接続されて前記陰極に電流を供給するサポートロッドと、を具備し、前記エンドハットおよび前記サポートロッドの少なくとも一方はNbを含有する金属で形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a magnetron, an anode cylinder extending in a cylindrical shape along a central axis, a plurality of vanes extending from the inner surface of the anode cylinder toward the central axis, and the central axis A spiral cathode disposed on the cathode, a pair of end hats fixed to both ends of the cathode, and a support rod connected to each of the end hats for supplying a current to the cathode. At least one of the hat and the support rod is formed of a metal containing Nb.
本発明によれば、マグネトロンの内部の耐熱性および真空保持性能を維持しつつ、エンドハットやサポートロッドの材料の選択肢を増やすことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the choice of the material of an end hat or a support rod can be increased, maintaining the heat resistance and vacuum holding | maintenance performance inside a magnetron.
本発明に係るマグネトロンの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of a magnetron according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明に係るマグネトロンの一実施の形態における縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a magnetron according to the present invention.
本実施の形態のマグネトロンは、同一の軸(中心軸41)に沿って配置された陽極円筒1、陰極5、一対のエンドハット6,7および一対のポールピース8,9、並びに、この中心軸41の近傍から放射状に延びる複数のベイン2を備えている。
The magnetron of the present embodiment includes an
陽極円筒1は、中心軸41に沿って円筒状に延びている。ベイン2は、中心軸41の近傍から放射状に延びて、陽極円筒1の内面に固定されている。ベイン2は、それぞれ実質的に長方形の板状に形成されている。陽極円筒1の内面に固定されていない側のベイン2の遊端31は、中心軸41に沿って延びる同一の円筒面上に配置されていて、この円筒面をベイン内接円筒と呼ぶ。複数のベイン2は、円周方向の一つおきに、ベインの上下端部にロー付けされた大小それぞれ対となったストラップリング3,4によって連結されている。
The
陰極5は、螺旋状であり、電子作用空間であるベイン内接円筒の内部に配置され、陽極円筒1の中心軸に配置されている。また、陰極5の両端は、それぞれエンドハット6,7に固着されている。エンドハット6,7は、ベイン2に対して中心軸41の外側に配置されている。アンテナ側(出力側)のエンドハット6は陰極5に向かって開いたカップ状に、ステム側(入力側)のエンドハット7はリング状に、それぞれニオブ(Nb)で形成されている。
The
一対のポールピース8,9は、それぞれ中央部に貫通孔32を有する漏斗状に形成されている。貫通孔32の中心は、中心軸41上に位置している。それぞれのポールピース8,9は、エンドハット6,7で挟まれる空間に対して中心軸41の外側に向かって貫通孔32から広がるように形成されている。エンドハット6,7の外径は陽極円筒1の径とほぼ同じに形成されている。エンドハット6,7の外周部分は、陽極円筒1の両方の端部にそれぞれ固定されている。また、これら一対のポールピース8,9は、エンドハット6,7で挟まれる空間を挟んで配置されている。
The pair of
また、ポールピース8,9には、それぞれ筒状の金属封着体10,11が固着されている。それぞれの金属封着体10,11は、陽極円筒1の一端にも接している。
Further, cylindrical
出力側の金属封着体10のポールピース8に対して反対側の端には、出力側セラミック12が接合されている。また、出力側セラミック12の金属封着体に対して反対側の端には、排気管13が接合されている。ベイン2からはアンテナ14が導出されている。このアンテナ14は、出力側のポールピース8を貫通して、出力部内を延びて、先端は排気管13で挟持固定されている。排気管13の全体はキャップ15で覆われている。
An output-
入力側の金属封着体11のポールピース9に対して反対側の端には、入力側セラミック16が接合されている。陰極5には、エンドハット6,7を介して2本のサポートロッド17,18が接続されている。サポートロッド17,18は、たとえば中継板19を介して管外へ導出されて、入力端子20に接続されている。
An input-
陰極5などが配置されたマグネトロンの内部は、たとえば10−3〜10−4Pa程度の真空状態に保たれている。
The inside of the magnetron in which the
また、マグネット21,22とヨーク23,24が、このような発振部本体を囲むように配設されて、磁気回路を形成している。また、発振部本体を冷却するためのラジエーター25、入力側に接続されたフィルター26とそれを囲むボックス27とで外装が形成されている。
Further, the
本実施の形態のマグネトロンは、ニオブでエンドハット6,7を形成していている。つまり、エンドハット材料として、一般的なマグネトロンで用いられているモリブデン(Mo)以外を選択することができる。また、ニオブの融点は2470℃程度であり、マグネトロンの動作時の温度に対する余裕という観点では、2620℃程度のモリブデンの融点とほぼ同等である。さらに、ニオブは、ガス吸着金属であるから、モリブデンの表面にチタンを固着させたエンドハットと同等のガス吸着性能を備えることができる。したがって、本実施の形態のマグネトロンでは、マグネトロンの内部の耐熱性および真空保持性能を維持しつつ、ニオブという新たなエンドハット材料を選択することができる。
In the magnetron of the present embodiment,
このエンドハット6,7は、ニオブ板をプレスすることにより形成することができる。このため、ガス吸着金属の電着や焼結の工程が不要で、製造コストを低減することができる。
The
また、エンドハット6,7の材料は、ニオブ単体の金属だけでなく、ニオブを含有する合金であってもよい。たとえば、ニオブ−スズ合金(Nb−Sn)、ニオブ−チタン合金(Nb−Ti)、ニオブ−ニッケル合金(Nb−Ni)合金で、エンドハット6,7を形成してもよい。これらの合金を用いた場合であっても、エンドハット6,7はガス吸着性能を有する。このような合金を用いると、ニオブ単体に比べて融点が低下するが、合金成分の割合を適切な範囲とすることで、マグネトロンの動作時の温度に対する余裕を確保し、適切な耐熱性を確保することができる。
Further, the material of the
このように、エンドハット6,7にニオブ含有合金を用いることにより、マグネトロンの内部の耐熱性および真空保持性能を維持しつつ、エンドハット材料の選択肢をさらに増やすことができる。
As described above, by using the niobium-containing alloy for the
また、このようなエンドハット6,7の表面の一部または全部に、さらに他のガス吸着金属を固着させてもよい。ガス吸着金属は、たとえば、エンドハット6,7を成型した後に、ガス吸着金属を電着させ、その後、焼結することにより固着させることができる。ガス吸着金属としては、たとえばタンタル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)を用いることができる。
Further, another gas adsorbing metal may be fixed to a part or all of the surfaces of the
ニオブあるいはニオブ合金で形成したエンドハット6,7の表面に、ガス吸着金属を固着させることにより、ガス吸着能力を適宜高めることができる。特に、ガス吸着動作温度が、ニオブと異なるガス吸着金属を固着させると、ガス吸着動作温度範囲を広げることができる。たとえば、ニオブのガス吸着動作温度は、400℃程度から900℃程度の範囲である。一方、チタンのガス吸着動作温度は、500℃程度から1200℃の範囲である。したがって、ニオブあるいはニオブ合金製のエンドハット6,7の表面にチタンを固着させることにより、ガス吸着動作温度を400℃程度から1200℃程度の範囲に拡張することができる。たとえば出力側のエンドハット6は、マグネトロンの動作時に900℃以上となる場合がある。しかし、900℃以上でもガス吸着する金属を出力側のエンドハット6に固着させておくことにより、マグネトロンの動作時に常にガス吸着性能を保持することができる。
By adhering a gas adsorbing metal to the surfaces of the
ニオブあるいはニオブ合金は、ガス吸着性能を有する。このため、ガス吸着金属をエンドハット6,7に固着させた場合でも、モリブデンなどのガス吸着しない材料でエンドハットを形成してその表面にガス吸着金属を固着させた場合に比べて、固着させるガス吸着金属量は少なくてすむ。
Niobium or a niobium alloy has gas adsorption performance. Therefore, even when the gas adsorbing metal is fixed to the
また、陰極5の近傍に位置するサポートロッド17,18は、マグネトロンの動作時に高温となるため、高融点金属であるモリブデンで形成される場合がある。このサポートロッド17,18も、マグネトロンの動作時の温度がニオブの融点に対して余裕があれば、ニオブあるいはニオブ合金で形成することができる。この場合、サポートロッド17,18もゲッターとして働くこととなるため、マグネトロンの内部の真空度をより高めることができる。マグネトロンの動作時におけるサポートロッド17,18の温度が、ニオブのガス吸着動作温度(400℃程度から900℃程度の範囲)を超える場合には、より高い動作温度範囲でガス吸着するチタンなどをサポートロッド17,18の表面に固着させてもよい。
Further, the
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms.
1…陽極円筒、2…ベイン、3…ストラップリング(大)、4…ストラップリング(小)、5…陰極、6…エンドハット(出力側)、7…エンドハット(入力側)、8…ポールピース(出力側)、9…ポールピース(入力側)、10…金属封着体(出力側)、11…金属封着体(入力側)、12…出力側セラミック、13…排気管、14…アンテナ、15…キャップ、16…入力側セラミック、17…サポートロッド、18…サポートロッド、19…中継板、20…入力端子、21…マグネット、22…マグネット、23…ヨーク、24…ヨーク、25…ラジエーター、26…フィルター、27…ボックス、31…遊端、32…貫通孔 1 ... anode cylinder, 2 ... vane, 3 ... strap ring (large), 4 ... strap ring (small), 5 ... cathode, 6 ... end hat (output side), 7 ... end hat (input side), 8 ... pole Piece (output side), 9 ... Pole piece (input side), 10 ... Metal sealing body (output side), 11 ... Metal sealing body (input side), 12 ... Output side ceramic, 13 ... Exhaust pipe, 14 ... Antenna, 15 ... Cap, 16 ... Input side ceramic, 17 ... Support rod, 18 ... Support rod, 19 ... Relay plate, 20 ... Input terminal, 21 ... Magnet, 22 ... Magnet, 23 ... Yoke, 24 ... Yoke, 25 ... Radiator, 26 ... Filter, 27 ... Box, 31 ... Free end, 32 ... Through hole
Claims (4)
前記陽極円筒の内面から、前記中心軸に向かって延びる複数のベインと、
前記中心軸に配置された螺旋状の陰極と、
前記陰極の両端に固着された一対のエンドハットと、
前記エンドハットのそれぞれに接続されて前記陰極に電流を供給するサポートロッドと、
を具備し、前記エンドハットおよび前記サポートロッドの少なくとも一方はNbを含有する金属で形成されていることを特徴とするマグネトロン。 An anode cylinder extending cylindrically along the central axis;
A plurality of vanes extending from the inner surface of the anode cylinder toward the central axis;
A spiral cathode disposed on the central axis;
A pair of end hats secured to both ends of the cathode;
A support rod connected to each of the end hats for supplying current to the cathode;
The magnetron is characterized in that at least one of the end hat and the support rod is made of a metal containing Nb.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2007
- 2007-09-19 JP JP2007242188A patent/JP2009076242A/en active Pending
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